Po'latni tavlash issiqlik bilan ishlov berishning bir turi sifatida. Metall texnologiyasi

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-02 14:04

Yangi materiallar yaratish va ularning xususiyatlarini nazorat qilish - bu metall texnologiyasi san'ati. Uning vositalaridan biri issiqlik bilan ishlov berishdir. Ushbu jarayonlar qotishmalarning xususiyatlarini va shunga mos ravishda foydalanish sohalarini o'zgartirishga imkon beradi. Po'latni tavlash - mahsulotlardagi ishlab chiqarish nuqsonlarini bartaraf etish, ularning mustahkamligi va ishonchliligini oshirish uchun keng qo'llaniladigan variant.

Jarayon vazifalari va uning turlari

Tavlash operatsiyalari quyidagi maqsadlarda amalga oshiriladi:

• kristal ichidagi strukturani optimallashtirish, qotishma elementlarni tartiblash;
• jarayon haroratining tez oʻzgarishi tufayli ichki buzilish va stressni minimallashtirish;
• buyuklarni keyingi kesish uchun egiluvchanligini oshirish.

Klassik operatsiya "to'liq tavlanish" deb ataladi, ammo belgilangan xususiyatlar va vazifalarning xususiyatlariga qarab uning bir qator navlari mavjud: to'liq bo'lmagan, past, diffuziya (gomogenizatsiya),izotermik, qayta kristallanish, normalizatsiya. Ularning barchasi printsipial jihatdan o'xshash, ammo po'latlarni issiqlik bilan ishlov berish usullari sezilarli darajada farq qiladi.

Issiqlik bilan ishlov berish jadvaliga asoslangan

Temir-uglerod qotishmalarining diagrammasiga asosan qora metallurgiyadagi barcha oʻzgarishlar haroratlar oʻyiniga asoslangan. Bu uglerodli po'latlar yoki quyma temirlarning mikro tuzilishini, shuningdek konstruksiyalarning o'zgarish nuqtalarini va isitish yoki sovutish ta'sirida xususiyatlarini aniqlash uchun ko'rgazmali yordamdir.

Metal texnologiyasi ushbu jadval asosida uglerodli po'latlarning barcha turdagi tavlanishini tartibga soladi. To'liq bo'lmagan, past va qayta kristallanish uchun "boshlang'ich" harorat qiymatlari PSK chizig'i, ya'ni uning kritik nuqtasi Ac₁. Po'latning to'liq tavlanishi va normalizatsiyasi GSE diagramma chizig'iga, uning muhim nuqtalari Ac₃ va Ac_{m termal yo'n altirilgan. Diagramma, shuningdek, ma'lum bir issiqlik bilan ishlov berish usulining uglerod tarkibi bo'yicha material turi bilan bog'lanishini va uni ma'lum bir qotishma uchun amalga oshirishning tegishli imkoniyatini aniq belgilaydi.}

Toʻliq tavlanish

Obyektlar: gipoevtektoid qotishmasidan quyma va zarb buyumlar, po'lat tarkibi esa 0,8% gacha uglerodni to'ldirishi kerak.

Maqsad:

• Bir jinsli boʻlmagan qoʻpol taneli ferrit-perlit kompozitsiyasini bir hil nozik taneli holga keltiruvchi quyma va issiq bosim natijasida olingan mikro tuzilmaning maksimal oʻzgarishi;
• qattiqlikni pasaytiradi va keyingi ishlov berish uchun egiluvchanlikni oshiradikesish.

Texnologiya. Po'latning tavlanish harorati Ac_{3 kritik nuqtadan 30-50˚S yuqori. Metall belgilangan termal ko'rsatkichlarga yetganda, ular bir muncha vaqt davomida ushbu darajada saqlanadi, bu esa barcha kerakli transformatsiyalarni bajarishga imkon beradi. Yirik perlit va ferritik donalar butunlay ostenitga aylanadi. Keyingi bosqich o'choq bilan birga sekin sovutish bo'lib, uning davomida ferrit va perlit yana mayda donali va bir xil tuzilishga ega bo'lgan ostenitdan ajratiladi.}

Poʻlatning toʻliq tavlanishi eng qiyin ichki nuqsonlarni bartaraf etishga imkon beradi, ammo bu juda uzoq va energiya talab qiladi.

Tugallanmagan tavlanish

Obyektlar: jiddiy ichki notekisliklarsiz gipoevtekoid po'latlar.

Maqsad: Ferrit asosini oʻzgartirmasdan, perlit donalarini maydalash va yumshatish.

Texnologiya. Metallni Ac₁ va Ac_{3 kritik nuqtalari orasidagi intervalga tushadigan haroratgacha qizdirish. Barqaror xususiyatlarga ega bo'lgan pechda blankalarning ta'siri zarur jarayonlarni yakunlashga yordam beradi. Sovutish pech bilan birga asta-sekin amalga oshiriladi. Chiqishda bir xil perlit-ferrit nozik taneli struktura olinadi. Bunday issiqlik effekti bilan pearlit nozik taneli bo'lib qoladi, ferrit esa o'zgarmagan kristalli bo'lib qoladi va faqat strukturaviy o'zgarishi mumkin, shuningdek silliqlash.}

Poʻlatning toʻliq tavlanmaganligi oddiy obʼyektlarning ichki holati va xossalarini muvozanatlash imkonini beradi, u kamroq energiya talab qiladi.

Kam tavlanish(qayta kristallanish)

Ob'ektlar: barcha turdagi prokatlangan uglerodli po'lat, tarkibida uglerod miqdori 0,65% bo'lgan qotishma po'lat (masalan, rulmanlar), rangli metallardan yasalgan qismlar va blankalar, ularda jiddiy ichki nuqsonlar bo'lmagan, ammo zarur. kam energiyali tuzatish.

Maqsad:

• sovuq va issiq deformatsiyalar ta'sirida ichki kuchlanish va qattiqlashuvni olib tashlash;
• payvandlangan konstruksiyalarning notekis sovishining salbiy ta'sirini yo'q qilish, tikuvlarning plastikligi va mustahkamligini oshirish;
• rangli metallurgiya mahsulotlarining mikro tuzilishini bir xil qilish;
• qatlamli perlitning sferoidlanishi - unga donador shakl berish.

Texnologiya.

Qismlar Ac_{1 kritik nuqtadan 50-100˚C ostida isitiladi. Bunday ta'sirlarning ta'siri ostida kichik ichki o'zgarishlar yo'q qilinadi. Butun texnologik jarayon taxminan 1-1,5 soat davom etadi. Ayrim materiallar uchun taxminiy harorat diapazonlari:}

1. Karbonli po'lat va mis qotishmalari - 600-700˚C.
2. Nikel qotishmalari - 800-1200˚C.
3. Alyuminiy qotishmalari - 300-450˚C.

Sovutish havoda amalga oshiriladi. Martensitik va beynitli po'latlar uchun metall texnologiyasi bu jarayon uchun boshqa nom beradi - yuqori temperli. Bu qismlar va tuzilmalar xususiyatlarini yaxshilashning oddiy va arzon usuli.

Gomogenizatsiya (diffuziya tavlanishi)

Obyektlar: yirik quyma mahsulotlar, ayniqsa quymaqotishma po'lat.

Maqsad: yuqori haroratli diffuziya natijasida kristall panjaralar va ingotning butun hajmi bo'yicha qotishma elementlar atomlarini bir xilda taqsimlash; keyingi texnologik operatsiyalarni bajarishdan oldin ishlov beriladigan buyumning strukturasini yumshatish, uning qattiqligini kamaytirish.

Texnologiya. Material 1000-1200˚S yuqori haroratlarda isitiladi. Barqaror termal xususiyatlar uzoq vaqt davomida saqlanishi kerak - quyma strukturaning o'lchamiga va murakkabligiga qarab taxminan 10-15 soat. Yuqori haroratli transformatsiyalarning barcha bosqichlari tugagach, sekin sovish boshlanadi.

Yirik inshootlarning mikro tuzilishini tekislash uchun koʻp mehnat talab qiladigan, lekin yuqori samarali jarayon.

Izotermik tavlanish

Ob'ektlar: uglerodli po'lat plitalar, qotishma va yuqori qotishma mahsulotlar.

Maqsad: Mikro tuzilmani yaxshilash, ichki nuqsonlarni kamroq vaqt bilan bartaraf etish.

Texnologiya. Metall dastlab to'liq tavlanish haroratiga qadar isitiladi va barcha mavjud tuzilmalarni ostenitga aylantirish uchun zarur bo'lgan vaqt saqlanadi. Keyin issiq tuzga botirib, asta-sekin sovutib oling. Issiqlik Ac_{1 nuqtasidan 50-100˚C past haroratga yetganda, uni ostenitning to'liq o'zgarishi uchun zarur bo'lgan vaqt davomida shu darajada ushlab turish uchun pechga joylashtiriladi. perlit va sementitga aylanadi. Yakuniy sovutish havoda amalga oshiriladi.}

Usul qotishma po'latdan yasalgan blankalarning kerakli xususiyatlariga erishishga imkon beradi, shu bilan birga vaqtni tejash bilan, to'liq bo'lganlarga nisbatanyumshatish.

Normallashtirish

Ob'yektlar: quyi uglerodli, o'rtacha uglerodli va past qotishma po'latdan yasalgan quyma, zarb va qismlar.

Maqsad: ichki holatni tartibga solish, kerakli qattiqlik va quvvatni berish, issiqlik bilan ishlov berish va kesishning keyingi bosqichlaridan oldin ichki holatni yaxshilash.

Texnologiya. Po'lat GSE chizig'idan va uning kritik nuqtalaridan biroz yuqori bo'lgan haroratlarda isitiladi, havoda ushlab turiladi va sovutiladi. Shunday qilib, jarayonlarni yakunlash tezligi oshadi. Biroq, ushbu protseduradan foydalanib, faqat po'latning tarkibi 0,4% dan ko'p bo'lmagan miqdorda uglerod bilan aniqlanganda, oqilona xotirjam tuzilishga erishish mumkin. Uglerod miqdori ortishi bilan qattiqlikning ortishi sodir bo'ladi. Normalizatsiya qilinganidan keyin bir xil po'lat, teng ravishda joylashgan nozik donalar bilan birga katta qattiqlikka ega. Texnika qotishmalarning parchalanishga chidamliligini va kesishning egiluvchanligini sezilarli darajada oshirish imkonini beradi.

Mumkin boʻlgan yumshatish nuqsonlari

Issiqlik bilan ishlov berish operatsiyalarini bajarishda haroratni isitish va sovutishning belgilangan rejimlariga rioya qilish kerak. Talablar buzilgan taqdirda turli nuqsonlar yuzaga kelishi mumkin.

1. Yuza qatlamining oksidlanishi va shkala hosil bo'lishi. Ish paytida issiq metall atmosfera kislorodi bilan reaksiyaga kirishadi, bu esa ishlov beriladigan qismning yuzasida shkala hosil bo'lishiga olib keladi. Mexanik yoki u bilan tozalanadimaxsus kimyoviy moddalar.
2. Uglerod yonishi. Bu kislorodning issiq metallga ta'siri natijasida ham paydo bo'ladi. Sirt qatlamidagi uglerod miqdorining kamayishi uning mexanik va texnologik xususiyatlarining pasayishiga olib keladi. Ushbu jarayonlarning oldini olish uchun po'latdan ishlov berish o'choqqa himoya gazlarni kiritish bilan parallel ravishda amalga oshirilishi kerak, uning asosiy vazifasi qotishmaning kislorod bilan o'zaro ta'sirini oldini olishdir.
3. Haddan tashqari qizib ketish. Bu pechda yuqori haroratda uzoq vaqt ta'sir qilishning natijasidir. Bu donning haddan tashqari o'sishiga, bir hil bo'lmagan qo'pol donli tuzilishga ega bo'lishiga va mo'rtlikning oshishiga olib keladi. Yana toʻliq yumshatish bosqichi bilan tuzatiladi.
4. Yonib ketdi. Isitish va ta'sir qilishning ruxsat etilgan qiymatlaridan oshib ketishi natijasida yuzaga keladi, ba'zi donalar orasidagi aloqalarning yo'q qilinishiga olib keladi, metallning butun tuzilishini butunlay buzadi va tuzatishga tobe bo'lmaydi.

Muvaffaqiyatsizliklarning oldini olish uchun issiqlik bilan ishlov berish vazifalarini to'g'ri bajarish, professional ko'nikmalarga ega bo'lish va jarayonni qat'iy nazorat qilish muhimdir.

Poʻlatni yumshatish - har qanday murakkablik va tarkibdagi qismlarning mikro tuzilishini optimal ichki tuzilish va holatga keltirishning yuqori samarali texnologiyasi boʻlib, u termal taʼsirlarning keyingi bosqichlari, strukturani kesish va ishga tushirish uchun zarurdir.